显微维氏硬度计是一种用于测量材料显微硬度的精密仪器,广泛应用于金属、陶瓷、矿石等材料的硬度测试。以下是其操作流程及注意事项的详细介绍:
一、操作前准备
- 设备检查
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确认硬度计电源连接正常,各部件(如压头、载物台、光学系统等)无松动或损坏。
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清洁载物台和样品表面,确保无油污、灰尘或杂质,避免影响测量精度。
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- 样品制备
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样品表面需磨平、抛光,形成光滑平面(粗糙度通常需≤0.8μm),厚度应足够支撑压痕深度(一般不小于压痕对角线长度的 1.5 倍)。
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对于不规则样品,可使用夹具固定,确保测试时稳定不动。
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- 参数设置
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根据样品材料和测试需求,选择合适的试验力(常见范围:10gf~1000gf,需通过砝码或电子加载系统调节)。
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设置保压时间(一般为 10~15 秒,软材料可适当延长)。
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二、操作步骤
- 安装压头与物镜
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将维氏压头安装至主轴孔中,确保安装牢固;同时安装合适倍数的物镜(如 10 倍、40 倍物镜,用于观察压痕)。
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- 样品放置与对焦
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将样品放置在载物台上,通过手动或电动移动载物台,将样品测试部位移至压头正下方。
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切换至低倍物镜(如 10 倍),通过调节粗调焦和微调焦旋钮,使样品表面清晰成像(注意避免压头触碰样品)。
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- 选择测试点与加载
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通过载物台移动手柄或软件界面,选定测试点位置。
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启动试验力加载按钮,硬度计自动施加选定的试验力并保持设定时间,随后自动卸载。
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- 压痕测量
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切换至高倍物镜(如 40 倍),调整焦距使压痕边缘清晰可见。
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使用硬度计内置的测量系统(如十字线瞄准器或图像分析软件),测量压痕对角线长度(需测量两条对角线并取平均值)。
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- 硬度值计算
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F 为试验力(单位:N),需根据实际加载力换算(如 1kgf≈9.807N);
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d 为压痕对角线平均值(单位:mm);
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α 为压头金刚石棱锥夹角(标准值 136°)。
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根据公式计算维氏硬度值(HV):HV=d22Fsin(α/2)=d21.854F
其中: -
部分硬度计可自动计算并显示硬度值,无需手动计算。
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- 记录与保存数据
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记录测试条件(试验力、保压时间、物镜倍数等)和硬度值,必要时保存压痕图像以备追溯。
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